Главная Промышленная автоматика.

-1--. -

1 arc/ сш)

isj .со

1 1 1

1 1 1

1 > ! \J J. -

1


ПвЪтарипе РМ

Дискретная СДН

ПоВтпрнйе Р.ПИ

Рис. 1.12. Спектральное представление дискретных траекторных сигналов

Спектры и характеристики в импульсной РСА при дискретизации становятся периодическими, причем период определяется частотой зондирования

Йз = 2л/з.

Качественное изменение спектров и характеристик для рассматриваемого случая на рис. 1.12 показано штриховой линией. Практически всегда соседние части спектра перекрываются, наклады-ваясь друг на друга. Возникают шумы дискретизации, обусловленные прохождением через систему обработки соседних частей спектра, концентрирующихся вблизи частот, кратных частоте зондирования. На рис. 1.12,(9 эти части спектра выходного сигнала заштрихованы. В ЦРСА шумы дискретизации проявляются в ослабленных повторах РЛИ, что снижает его качество. Повторы дискретного РЛИ показаны на рис. 1.12,е.



Чтобы уменьшить шумы дискретизации, частоту зондирования выбирают в соответствии с условиями исходя из теоремы отсчетов:

/з2/™, (1.36)

где fm - максимальная частота траекторного сигнала. Используя (1.15), находим

U=V\T,nlikro), (1.37)

где TmLm/Vnkrol(Vxida)-врсмя облучсния цели или время, .за которое ЛА пролетает отрезок пути Lm-

В общем случае частота зондирования выбирается в интервале частот, обеспечивающих однозначность формирования РЛИ как по азимуту, так и по дальности:

21/п/а/з<с/(2Гм), (1.38)

где Гм - максимальная дальность, на которую рассчитана РСА. Ограничение снизу следует из (1.36) и (1.37) и диктуется теоремой отсчетов. Ограничение сверху является традиционным для радиолокации. Смысл его заключается в том, чтобы время задержки сигнала, отраженного от наиболее удаленного объекта в

зоне обзора, всегда оказывалось бьг меньше периода зондирования: /"з 2Гм/С.

Рассматриваемый до спх пор сигнал, отраженный от одиночной точечной цели, представляет ндеали-слеЗгсечение-) зацию важного, НО частного случая лнА отраженного сигнала. В общем случае отраженный сигнал в каждом периоде зондирования для любой на-„ , . клонной дальности г можно считать

"•\осГдаХ~°"°- суммой сигналов, отраженных эле-


[ /У\ /"Л

/у 1 fyamaamenr У \ \ V !

Hiiriiirfillir

А 1/

111 и 1 1 1 1 111 1 I

xirmiiid

/1 LUdHan 1

-< НТГТШГ i

Зондирующий. JcVnt сигнал

Рис. 1.14. Простраиствеиное и временное представление зондирующих и отраженных сигналов



ментарными, подобными точечным целям участками земной поверхности, лежащими в пределах раскрыва диаграммы направленности реальной антенны и полоски земной поверхности шириной pg внутри импульсного объема зондирующего сигнала. Положение этой полоски относительно ЛА и условное изображение отражающих элементов земной поверхности показано на рис. 1.13. Общий вид отраженного сигнала, который является функцией не только дискретного времени, ио и наклонной дальности г = ст/2, х<.Тз, где т -задержка отраженного сигнала по отношению к зондирующему импульсу, показан на рис. 1.14. Сам отраженный щггнал s{r, рТз) как функция двух аргументов для наклонной дальности г описывается соотношениями

S (г, рТ,) = S si (р Гз) = S G {pT,-ti) X

X ехр (- j [4 л V2 (р Тз- ttfld г,)-Щ}. (1.39)

Здесь индекс «1» указывает на принадлежность того или иного параметра сигнала, отраженному t-й точечной целью, расположенной в точке Ai{xi, i/i, 0) земной поверхности внутри разрешаемого объема и ДНА (см. рис. 1.13). В выражении (1.39) приняты следующие обозначения: Ui - амплитуды; ti = Xi/V„ - временной сдвиг; ri=Yxi +lio - минимальное расстояние между ЛА и элементарным отражателем; 1Зг = 4л.Д/г + ср; - постоянная для данного отражателя неизвестная начальная фаза; ср,- - фаза переотражения. Прн этом предполагается, что все отражающие элементы расположены в полоске земной поверхности, границы которой определены соотношением

rrir + pr,

причем Г1гГм, где ti-дальность до зоны обзора.

Следует иметь в виду, что распространение сигнала по наклонной дальности происходит внутри каждого периода зондирования со скоростью распространения электромагнитных волн, а изменение отраженного сигнала во времени (по азимуту) согласно (1.39) связано с намного меньшей путевой скоростью ЛА. Вследствие этого изменение отраженного сигнала по дальности г и координате л;=Уп происходит фактически одновременно. Это обстоятельство нашло отражение на рис. 1.14.

До поступления в цифровую систему обработки принятый сигнал (г, рТз), представляющий аддитивную смесь отраженного сигнала s{r, рТз) и белого шума ti(r, рТ)\

i{r, pT,)=s(r, рТ,)+п{г, рТ,), (1.40)

должен быть дискретизирован по дальности и проквантован по амплитуде. Обе операции производятся с помощью аналого-циф-





0 1 2 3 4 5 6 7 [8] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

0.0036